生铁、铁合金、铸铁

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铸铁
% {/ y4 n1 }' s+ J* ^) ?8 m铸铁是含碳大于2.1%的铁碳合金，它是将铸造生铁（部分炼钢生铁）在炉中重新熔化，并加进铁合金、废钢、回炉铁调整成分而得到。与生铁区别是铸铁是二次加工，大都加工成铸铁件。铸铁件具有优良的铸造性可制成复杂零件，一般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好，价格低等特点。
0 E5 Z+ V' p% g( g2 e根据GB5612-85，各种铸铁代号，由表示该铸铁特征的汉语拼音字母的第一个大写正体字母组成。当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在该大写正体字母后加小写正体字母来区别。同一名称铸铁，需要细分时，取其细分特点的汉语拼音第一个大写正体字母，排列在后面。
牌号中代号后面的一组数字，表示抗拉强度值；有两组数字时，第一组表示抗拉强度值，第二组表示延伸率值。两组数字中间用“一”隔开。
合金元素用国际元素符号表示，含量大于或等于1%时，用整数表示：小于1 %时一般不标注。常规元素（C、Si、Mn、S、p）一般不标注，有特殊作用时，才标注其元素符号及含量。
白口铸铁：白口铸铁中的碳全部以渗透碳体（Fe3c）形式存在，因断口呈亮白色。故称白口铸铁，由于有大量硬而脆的Fe3c，白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。因此，在工业应用方面很少直接使用，只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件，如拔丝模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料。
7 f# j' ]+ G6 L$ A$ z$ ]- {# \+ b7 T灰口铸铁：铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，耐磨性好、加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。
& r! u* @- k1 N. t& ^% Q/ \$ w# X" f灰口铸铁按基体组织不同，分为铁素体基灰口铸铁、珠光体--铁素体基灰口铸铁和珠光体基灰口铸铁三类。
* x' y+ Z# D) o& ?6 j- k由于灰口铸铁内存在片状石墨，而石墨是一种密度小，强度低、硬度低、塑性和韧性趋于零的组分。它的存在如同在钢的基体上存在大量小缺口，即减少承载面积，又增加裂纹源，所以灰口铸铁强度低、韧性差，不能进行压力加工。为改善其性能，在浇注前在铁水中加入一下量的硅铁，硅钙等孕育剂，使珠光体基体细化，石墨变细小而均匀分布，经过这种孕育处理的铸铁。称为孕育铸铁。
$ e) f7 @3 @, o. N1 y可锻铸铁：可锻铸铁是用碳、硅含量较低的铁碳合金铸成白口铸铁坯件，再经过长时间高温退火处理，使渗碳体分解出团絮状石墨而成，即可锻铁是一种经过石墨化处理的白口铸铁。
可锻铸铁按热处理后显微组织不同分两类；一类是黑心可锻铸铁和珠光可锻铸铁。黑心可锻铸铁组织主要是铁素体（F）基本+团絮状石墨；珠光体可锻铸铁组织主要是珠光体（P）基体+团絮状石墨。另一类是白心可锻铸铁，白心可锻铸铁组织决定于断面尺寸，小断面的以铁素体为基体，大断面的表面区域为铁素体、心部为珠光体和退火碳。
! c9 v* _  ^% i' @4 q% R, j球墨铸铁：在铁水（球墨生铁）浇注前加一定量的球化剂（常用的有硅铁、镁等）使铸铁中石墨球化。由于碳（石墨）以球状存在于铸铁基体中，改善其对基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度、塑性、冲击韧性大大提高。并具有耐磨、减震、工艺性能好、成本低等优点，现已广泛替代可锻铸铁及部分铸钢、锻钢件、如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。
  a# O3 D+ F5 O, w7 N6 _根据GB1348-88球墨铸铁牌号分为单铸和附铸试块两类；单铸试块的机构性能分八个牌号见表。
球墨铸铁单铸试块的机械性能
牌号
抗拉强度sb
N/mm2(kgf/mm2)
5 b" a5 |  V0 s' D( e# O屈服硬度s0.2
( L5 v4 S5 B1 S% q6 r! S4 r, m( hN/mm2(kgf/mm2)
. q- ~3 k  D0 X" s延伸率d%
; `0 B, k  b* c4 H* Z供参考
最小值
布氏硬度HB
5 D4 @' ^& w) M% V+ I0 _! J& a! K' \, F主要金相组织
QT400--18
400(40.80)
- y4 q# M; `3 ^) ]- {250(25.50)
18
130--180
0 O4 M2 W2 J9 K! Q铁素体
) w4 @) g; J' |% \6 kQT400--15
; J8 m; D: P7 b6 s/ b4 M& w$ j8 z400(40.80)
! O0 n7 W9 y! b/ x! S$ B$ _250(25.50)
; H7 a0 A. g/ A8 E  ?! D12
/ q. i9 Z. R* c8 B* U: k130--180
$ a& |5 k8 _: R, B) j' ~铁素体
QT450--10
7 F* t0 i5 p: P9 `: W7 J450(45.90)
- n+ T( N; k9 F# {& q& o310(31.60)
: w  w8 i5 Z) G$ r10
160—210
铁素体
QT500--7
: W& S0 a0 g' p9 |! R500(51.00)
320(32.65)
) C  h+ u2 a$ {$ i7 g% S: f" {. Q7
6 H9 z/ n; O- A5 k' `& H170—230
铁素体+珠光体
QT600--3
6 A9 c9 g$ [/ Y" m9 ~600(61.20)
* y: z7 f9 j$ t+ d# c+ ]370(37.75)
% K. z: o7 b4 ?% ?. v& \3
% W0 I! ~5 N8 X' K' E6 J* h6 g$ v: i190--270
珠光体+铁素体
" P$ T6 ~- z' h. v* x' WQT700--2
700(71.40)
420(42.85)
  J- t" ]2 W* D" j6 I. V. }6 n2
225—305
# N! W& g. H! ~8 P! _" `4 S珠光体
QT800--2
9 Y- l, u2 j( ^8 a' o1 r6 N800(81.60)
! c6 ^$ U. j( n3 \- {' c480(48.98)
- Z; p- d2 y# r4 n( s: N. _" X. C% a: z2
245--335
' Y" c/ S5 \: ~+ ?& F* ~' ^& `珠光体或回火组织
QT900--2
900(91.80)
600(61.20)
. D8 J3 r5 l5 ?0 p/ T% v2
1 j+ B) `( {' b& a0 ]' I/ A280--360
贝氏体或回火马氏体
除上述介绍几种常用铸铁外，还有抗磨白口铸铁、冷硬铸铁，耐热铸铁等。
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